El corrent altern
9. El corrent altern trifàsic
Són tres corrents alterns monofàsics de la mateixa freqüència i amplitud (valor eficaç) que presenten una diferència de fase entre elles, 120°, i estan en un ordre determinat.
Diem que està equilibrat quan els seus corrents són iguals i estan desfasats simètricament. Per aquests estudis considerarem tots els circuits com equilibrats
a- amplitud cresta a cresta b- cicle o període (temps) |
El sistema trifàsic presenta una sèrie d'avantatges com són l'economia de les seves línies de transport d'energia, així com el seu elevat rendiment dels receptors, especialment motors. Per aquests motius s'utilitza molt en indústries.
Les fases s'anomenen L1, L2, L3 o R, S, T
Formes de connexió
Tant en la generació com en el consum del corrent trifàsic, els seus elements poden estar connectats de dues formes diferents.
Connexió en estrella (Y)
Connexió en triangle (Δ)
Les impedàncies estan unides una darrera l'altra i les línies es connecten en el punt on s'uneixen les bobines.
Tensions i corrents
Corrent de línia (IL ). És el corrent que circula per cada un dels cables (línies) d'entrada o sortida.
Tensió de línia (UL ). És la diferència de potencial (tensió o voltatge) que hi ha entre línies.
La tensió o el corrent de línia (la que obtenim en la connexió a la xarxa elèctrica) també s’anomena composta.
Corrent de branca (IB ). És el corrent que circula per cada una de les branques (impedància).
Tensió de branca (UB ). És la diferència de potencial que hi ha entre extrem de les branques (impedància).
La tensió o el corrent de branca (la que afecta a cada impedància) també s’anomena simple o de fase.
En el cas particular dels motors, generadors i transformadors les impedàncies són bobines.
En la connexió en estrella la tensió (UL) es reparteix entre les impedàncies (UB). En ser una suma vectorial de dos vectors a 120º el seu valor val √3.
El corrent que entra per una línia (IL) passa per una única impedància (IB).
En un sistema equilibrat IN = IB1 + IB2 + IB3 = 0
En la connexió en triangle la tensió de les línies (UL) està aplicada directament a cada una de les impedàncies (UB).
El corrent de línia (IL) es reparteix entre les impedàncies (IB). En ser una suma vectorial de dos vectors a 120º el seu valor val √3
Potència
La potencia en un sistema trifàsic, és la suma de les potències de cada una de les fases independentment de què la connexió sigui en estrella o en triangle. Un cop sumades obtenim:
i la relació entre elles manté la mateixa relació que les monofàsiques.
Exercici 1 Calculeu la tensió de branca d'un sistema trifàsic connectat en estrella a 400 V |
Exercici 2
Un motor trifàsic de 5 kW amb un factor de potència de 0,8 està connectat en estrella a una xarxa trifàsica de 400 V. Determineu la intensitat absorbida de la línia així com la potòncia aparent i reactiva. |